南海鳶烏賊微型群體的攝食習性研究

龔玉艷，孔嘯蘭，楊玉滔，詹鳳娉，張 鵬，江艷娥，陳作志

（中國水產科學研究院南海水產研究所，農業部外海漁業開發重點實驗室，廣東廣州 510300）

鳶烏賊（Sthenoteuthis oualaniensis）是廣泛分布于印度洋、太平洋的赤道和亞熱帶等海域的經濟種類，俗稱深海紅魷魚，在中國南海和印度洋西北部海域資源量較大［1－2］。近年來，國內外學者［3－7］有對鳶烏賊攝食習性做過一些研究，但研究對象基本為籠統的鳶烏賊，并沒有對鳶烏賊的不同群體具體細分。我國南海海域內普遍存在鳶烏賊中型和微型兩個群體，筆者在2016年已研究了鳶烏賊中型群體的食性［8］，本文對鳶烏賊微型群體的食性再做研究。

水生生物食性研究從傳統的胃含物分析法逐步發展到穩定同位素技術、脂肪酸標記技術等，并開始出現分子生物學手段［9－12］，但目前食性分析應用最廣泛的仍然是胃含物分析法。鳶烏賊具有發達的顎齒，攝食的大個體餌料生物均呈碎塊狀，僅采用胃含物分析法很難鑒別到最低分類階元。BRALEY等［13］結合形態學和分子手段研究澳洲雙柔魚（Nototodarus gouldi）的食性發現，形態學方法鑒定出的餌料種類占所有已鑒定種類的50%，DNA條形碼技術鑒定出的餌料種類占所有已鑒定種類的84%，且兩種方法的結合優于單獨使用任一種方法。因此，本研究在胃含物分析法的基礎上嘗試引入了新的技術手段——DNA條形碼技術，以探討分子技術在鳶烏賊食性分析中的可行性。目前國內運用分子手段研究頭足類食性的較少，僅見于鳶烏賊中型群體食性的探索性研究［8］。

本研究根據2012年及2015年對南海海域進行燈光罩網采集的鳶烏賊微型群體樣本，結合胃含物分析方法及DNA條形碼技術，研究其食物組成、攝食強度、攝食習性與胴長的關系等，以期為南海鳶烏賊資源的合理開發和可持續利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 調查海域及采集方法

鳶烏賊微型群樣品分兩次采集于南海外海海域，其中，2012年9－10月，在南海中、南部海域（110°34′～117°27′E、6°31′～14°53′N）選取 5個站位進行燈光罩網采集鳶烏賊樣品，每站位隨機挑選50尾保存。回實驗室后根據LABE［14］對菲律賓西部海域和張鵬等［2］對南沙海域鳶烏賊群體的辨別方法，即胴背發光器官的有無和性腺發育的快慢，將采集的鳶烏賊分為中型和微型2個群體，其中微型群體樣品共52尾（占總量的23.11%）。此外，2015年3月在南海北部海域（114°53′E、19°34′N）隨機采集鳶烏賊微型樣品169尾。

圖1 南海鳶烏賊微型群體采樣站位示意圖Fig.1 Sampling sites of dwarf-form S.oualaniensis in the South China Sea注：S1～S5：2012年采樣站位；SA：2015年采樣站位Note：S1～S5：Sampling stations in 2012；SA：Sampling station in 2015

1.2 樣品處理與分析

兩次調查共采集鳶烏賊微型樣品221尾，均帶回實驗室后測定其胴長、體質量、純體質量、攝食等級、胃含物等生物學參數。攝食等級采用5級標準［15］。用濾紙吸干食物團表面水份，在精度為0.001 g的電子分析天平稱量食物團總重，并在體視顯微鏡（Olympus SZ61）和光學顯微鏡（Olympus CX22）下鑒別餌料生物種類，并分別計數和稱重。

鳶烏賊顎齒發達、消化能力強，胃內食物均為塊狀或半糜狀，形態學上的分析只能從動物殘肢及未消化的魚類耳石進行比對鑒定，而用于耳石比對的魚類均采自于南海海域。只針對數量較多的橈足類，以及體積較大的蝦類、魚類和頭足類等餌料生物進行稱重。

在分析鳶烏賊中型群體食性中發現，糜爛程度較大的胃含物通過DNA條形碼技術也難以鑒定到最低分類階元［8］，因此該次實驗選取了糜爛程度較小的食物塊，共25份，均來自2015年采集的微型樣品胃含物，其中24份在形態學上已鑒定為頭足類不可辨認種類，另1份為蝦類不可辨別種類。25份餌料生物樣品均置于95%乙醇中保存，超純水復水后提取基因組DNA，利用COⅠ基因通用引物擴增目的片段，進行COⅠ基因序列分析，進一步鑒定種類。

1.3 數據處理與分析

應用非參數 Kolmogorov-Smirnov Z檢驗分析南海中、南部鳶烏賊微型群體與北部微型群體的胴長分布是否具有顯著性差異；

采用物種個數百分比（N%），出現頻率（F%），餌料質量百分比（W%）和相對重要性指數百分比（%IRI）等指標，評價各種（類）餌料的重要性［16－17］：

IRI＝（N%＋W%）×F%

%IRI＝（IRI／∑IRI）×100

用胃飽滿指數（RI，%）和空胃率（VI，%）來評估鳶烏賊的攝食強度［3］：

RI（%）＝餌料質量／純體質量×100

VI（%）＝空胃數／總胃數×100

2 結果與分析

2.1 胴長分布

經檢查，南海中、南部鳶烏賊微型群體的胴長范圍為56～123 mm，平均胴長為89.5 mm；而南海北部鳶烏賊微型群體的胴長范圍為74～127 mm，平均胴長為100.0 mm，兩群體的胴長分布有重疊，且南海北部群體的胴長分布范圍和平均胴長均大于中、南部群體。非參數 Kolmogorov-Smirnov Z檢驗分析表明，南海中、南部鳶烏賊微型群體與北部微型群體的胴長分布存在顯著性差異（P＜0.05）。

2.2 餌料組成

在胃含物分析法的基礎上，利用DNA條形碼技術，對24個頭足類不可辨認種類再作進一步鑒定，結果鑒定出其中13個頭足類原不可辨認種類，共3種，其中2種已鑒定到種，分別為安達曼鉤腕烏賊（Abralia andamanica）和菱鰭烏賊（Thysanoteuthis rhombus），另一種僅鑒定到科，為柔魚科Ommastrephidae，檢出率為52%。此外，還有1個蝦類樣品未通過此方法鑒定出來。

結合胃含物分析法和DNA條形碼技術的鑒定結果可以看出（表1），南海鳶烏賊微型群體主要以小型游泳生物為食，并兼食浮游動物，其餌料組成包括頭足類、蝦類、橈足類、魚類（主要為燈籠魚科）等7大類41種（包括未鑒定到種及不可辨認種類）。

從餌料類群的出現頻率看，鳶烏賊微型群體的餌料組成以頭足類的F%最高，為79.90，占出現頻率百分組成的36.38%；其次是蝦類，F%為50.25，占出現頻率百分組成的22.88%；橈足類和魚類也經常被鳶烏賊微型群體所攝食，F%分別為27.14和14.57，分別占出現頻率百分組成的12.36%和6.64%，其中麗隆水蚤（Oncae venusta）的F%為19.60，是橈足類出現頻率最高的種類，占出現頻率百分組成的8.92%；其它介形類、等足類和端足類則是鳶烏賊微型群體偶然攝食的對象，其F%和占出現頻率百分組成比例較小，均不超過5.00和2.00%。

從餌料類群的個數百分比看，橈足類的N%最高（51.95），其中麗隆水蚤為37.39，在眾多已鑒定到種的餌料生物中N%最高。其次是頭足類（28.10）；蝦類為 11.47；魚類為 5.50；其余類群的N%均較低。

從餌料類群的質量百分比來看，頭足類的W%最高（60.91）；其次是蝦類，為32.97；魚類為5.43；橈足類僅為0.69。

在鳶烏賊微型群體的各餌料生物類群中，頭足類的%IRI最高（65.05）；其次是蝦類（20.43）；橈足類為13.07；魚類最低，為1.46。顯然，頭足類是南海鳶烏賊微型群體的優勢餌料生物類群。

2.3 攝食強度及隨胴長的變化

南海中、南部鳶烏賊微型群體的攝食等級1～4級占群體實胃數的比例分別為20.83%、27.08%、29.17%和22.92%，而南海北部鳶烏賊微型群體的攝食等級1～4級占群體實胃數比例分別為11.92%、35.10%、37.09%和15.89%。從圖2鳶烏賊微型群體各胴長組與攝食等級百分比的關系可看出，南海中、南部群體在胴長≤100 mm時，攝食等級以2～4級為主，101～110 mm時以1、2級為主，≥111 mm時以3、4級為主；南海北部群體在胴長≤80 mm時，以空胃個體居多，≥81 mm時攝食等級以2、3級為主，攝食等級比例隨胴長增加呈現總體上升趨勢。

表1 南海鳶烏賊微型群體的餌料組成Tab.1 Diet composition of dwarf-form S.oualaniensis

·續表1·

圖2 不同胴長組鳶烏賊微型群體的攝食等級百分比Fig.2 Percentage of feeding intensity of dwarf-form S.oualaniensis in different mantle length groups

南海中、南部鳶烏賊微型群體的胃飽滿指數（RI）最高值為7.70%，均值為1.73%，而空胃率（VI）均值為8.33%；南海北部群體的RI最高值為9.58%，均值為2.08%，VI均值為11.92%，高于南海中、南部群體。總體上，南海中、南部和北部群體的RI值均表現出高胴長組高于低胴長組，而VI值則相反（圖3）。

圖3 不同胴長組鳶烏賊微型群體的胃飽滿指數（RI）和空胃率（VI）Fig.3 Stomach fullness index（RI）and percentage of empty stomach（VI）of dwarf-form S.oualaniensis in different mantle length groups

2.4 不同胴長組的攝食習性

鳶烏賊微型群體各胴長組主要食物類群的N%和F%分布見圖4。南海中、南部鳶烏賊微型群體餌料類群的N%在胴長小于100 mm以前基本以頭足類、魚類和蝦類為主，胴長在101～110 mm之間，以橈足類、頭足類和魚類為主，胴長大于111 mm時，頭足類則占有絕對優勢；頭足類在各胴長組的F%均較高，蝦類在胴長為81～90 mm和91～100 mm時，出現頻率最高，均高于60.00，而在101～110 mm時，蝦類F%迅速下降，魚類和橈足類的F%上升，在胴長大于等于111 mm時，僅頭足類F%最高，達100.00。南海北部鳶烏賊微型群體的N%在胴長小于90 mm時，以橈足類占絕對優勢，胴長大于91 mm后，依然以橈足類為主，但其比例下降，而頭足類比例升高；南海北部鳶烏賊微型群體的F%在各胴長組中，均以頭足類為主，其次是蝦類以及橈足類，魚類在這一群體的食物中較少出現。

2.5 不同海域的攝食習性

圖4 不同胴長組鳶烏賊微型群體的個數百分比（N%）和出現頻率（F%）Fig.4 N%and F%for major prey groups in diets of dwarf-form S.oualaniensis in different mantle length groups

圖5 不同海域鳶烏賊微型群體個數百分比（N%）和出現頻率（F%）Fig.5 N%and F%for major prey groups in diets of dwarf-form S.oualaniensis in different survey areas

SA位于南海北部海域，S1～S3位于南海中部海域，S4和S5位于南海南部海域，鳶烏賊微型群體在3個海域有著不同的攝食習性，詳細見圖5。鳶烏賊微型群體在南海北部的餌料類群N%主要以小個體的橈足類為主，其次是頭足類，與南海中、南部海域明顯不同；南海中部海域鳶烏賊微型群體對各餌料類群均有攝食，各N%差別不大；而南海南部海域鳶烏賊微型群體的N%則以頭足類最高，主要攝食大個體餌料。鳶烏賊微型群體的頭足類餌料類群F%在各海域均表現較高，蝦類F%在南海中部海域最高，北部和南部海域也占有一定比例；而魚類F%在北部海域極低，橈足類和其它餌料類群的F%在3個海域均不高。

3 討論

3.1 餌料組成

胃含物分析結果表明，南海鳶烏賊微型群體以頭足類為主要攝食對象，%IRI達65.05；其次是甲殼動物蝦類和橈足類，%IRI分別為20.43和13.07，屬游泳動物和浮游動物食性類型。與南海鳶烏賊中型群體餌料組成相比［8］，兩者存在一定差異，南海鳶烏賊中型群體主要攝食頭足類和魚類，%IRI共達95.77，屬游泳動物食性類型。

鳶烏賊主要攝食頭足類、魚類和甲殼動物，但隨著棲息環境的不同和時間的推移，各餌料生物類群在食物中的比重存在明顯的時空差異［8］。印度洋西北部鳶烏賊在2003年［18］的調查中主要以魷魚為食，在2004年［19］則主要以糠蝦類和橈足類等甲殼動物為食。鳶烏賊在夏威夷主要攝食魚類，其次是頭足類［7］，而在夏威夷群島東北部其雌性群體則主要攝食甲殼類［20］。沖繩群島鳶烏賊也主要攝食甲殼類［21］。張宇美等［12］逐月對西沙群島鳶烏賊的研究發現，鳶烏賊在不同月份對魚類和頭足類的攝食偏好也不同。鳶烏賊中型群體的餌料類群在南海中、南部的比例也存在差異，頭足類餌料類群的N%和F%在南海中部最高，魚類餌料類群的N%和F%在南海南部最高，甲殼動物餌料類群的N%和F%在兩海域的比例均較低［8］。在本次調查中，南海北部漁獲的鳶烏賊微型樣品胃含物里極少發現魚類餌料生物，而橈足類發現較多，其N%達60.00，與南海中、南部以大個體餌料生物為主差別較大，這主要是因為兩批樣品采自不同年份不同季節，以及不同海域，同時受到時間與空間的雙重作用影響；南海中部鳶烏賊微型群體對頭足類、魚類和蝦類等較大個體餌料生物均有攝食，且各類餌料生物的比重差別不大；而南海南部則以頭足類餌料生物占主要優勢，與南海中部鳶烏賊微型群體的攝食偏好也出現了一些差異，但與南海北部相比，差異相對較小，主要受空間變化的影響。魚類的攝食也普遍存在時空差異，韓東燕等［22］研究了膠州灣六絲鈍尾蝦虎魚（Amblychaeturichthys hexanema）的攝食生態，發現六絲鈍尾蝦虎魚的食物組成存在明顯的季節變化，與膠州灣餌料生物種類和數量的季節性變化有關，而不同經、緯度海區的攝食差異也與膠州灣餌料生物分布的空間異質性有關。餌料生物的時空分布差異會影響魚類的攝食差異，而魚類攝食的時空變化在一定程度上也能反映餌料生物種類和數量的時空變化［22－23］。雖然目前對鳶烏賊攝食生態的研究未有魚類深入，但鳶烏賊是一種廣食性動物，其攝食的時空差異必然與餌料生物種類和數量的變動有關。錢衛國等［19］在研究印度洋西北部鳶烏賊漁場時發現，餌料生物如尖尾海螢（Cypridina acuminata）與中心漁場分布無關，而箭蟲類、橈足類和糠蝦類與中心漁場分布關系顯著，可作為漁場分布的指示種類。

菱鰭烏賊是大型魷魚，成體一般比鳶烏賊大，被鳶烏賊攝食的機率理應較小，但利用DNA條形碼技術在鳶烏賊微型群體的胃含物中檢測到有菱鰭烏賊的DNA，且在同一胃含物發現的殘留角質顎個體較小，因此我們推斷鳶烏賊微型群體有可能攝食了菱鰭烏賊的仔魚。DNA條形碼技術對鳶烏賊微型群體胃含物的檢出率為52%，這說明該技術在鳶烏賊的食性分析應用上具有一定可行性。但從該研究中也發現，烏賊的通用引物較差，且難以設計特異性引物，這可能是導致DNA條形碼技術難以鑒定鳶烏賊微型群體胃含物到最低分類階元的主要原因。此外，胃含物中糜爛程度較大的餌料生物樣品之間容易互相污染，也有可能降低擴增結果的準確性。

3.2 食性變化

鳶烏賊隨著生長發育，其攝食習性發生了一些變化。南海鳶烏賊中型群體隨其胴長的增加，餌料組成中的小個體餌料類群比例降低，大個體餌料類群比例升高，符合“最佳攝食理論”［8］。除南海中、南部101～110 mm胴長組的大個體餌料類群在餌料組成中的比例明顯偏低外，本次調查的鳶烏賊微型群體也存在相似的食性變化趨勢。鳶烏賊中型群體偏好攝食個體較大的頭足類和魚類餌料生物，而胴長相對較小的微型群體還攝食一定量的小個體餌料生物，兩群體餌料組成的差異顯然與胴長大小有關。按照鳶烏賊胴長與食性的變化關系，南海北部微型群體的胴長較中、南部大，其食物中的大個體餌料生物比重理應也比中、南部大，但調查結果發現，南海北部微型群體餌料中的橈足類占比很高，大個體餌料生物占比低于中、南部。顯然，胴長大小并不是導致南海北部和中、南部鳶烏賊微型群體出現攝食差異的主要原因。該研究的鳶烏賊微型樣品采于不同海域及不同季節，胴長分布具有顯著性差異，而餌料生物的時空分布差異會影響魚類的攝食差異，南海北部和中、南部鳶烏賊微型群體出現的攝食差異很可能受海域餌料生物分布差異的影響，而兩群體的攝食差異是否還受其他因素影響，餌料生物分布的差異對兩海域微型群體攝食差異的影響程度大小，還需要以后再做深入研究。

3.3 攝食強度

南海鳶烏賊微型群體的攝食等級大部分以2、3級為主，低于中型群體的攝食等級［8］。除南海中、南部101～110 mm胴長組攝食等級偏低外，兩海區的鳶烏賊微型群體攝食等級比例總體隨胴長增加而升高，與中型群體攝食等級比例分布趨勢相似，胴長越大，攝食等級越高，這也是南海鳶烏賊微型群體攝食等級普遍低于中型群體的主要原因。與以往對南海鳶烏賊研究的結果相似［3－4］。相對于較低胴長組，南海中、南部101～110 mm胴長組的攝食等級及大個體餌料類群在餌料組成中的比例均出現偏低的現象，這可能與該胴長組樣本相對較少產生的偶然誤差有關，其原因尚待進一步分析。

該研究的鳶烏賊微型群體樣本來自不同年份和不同海域，其攝食習性可能受不同因素影響，從而降低兩群體之間攝食習性的可比性。此外，兩次采集的數量也存在較大差異，2012年僅采集了52尾，鳶烏賊微型群體食性隨胴長變化過程中出現的異常，很可能就與胴長組樣本量偏少有關；而該研究也考慮到樣本量較少，故未進一步分析鳶烏賊不同性別的攝食差異。在分析方法上，該研究還運用了DNA條形碼技術鑒定胃含物，雖然鑒定種類不多，但足以證明是一種可行的方法，值得改進并加以應用。張宇美［12］在2013年也結合胃含物分析法和碳氮穩定同位素方法研究了南海鳶烏賊攝食生態并估算出鳶烏賊在南海食物鏈中的大致營養位置。因此，在以后的研究中，有必要結合胃含物分析法、DNA條形碼技術以及碳氮穩定同位素等方法，深入研究南海鳶烏賊不同種群、性別的攝食習性的時空變化、營養級及其主要影響因素，以期為南海鳶烏賊資源的評估、合理開發和可持續利用提供有力的理論依據。

致謝：感謝張俊、張魁、李玉芳、陳穎瑤等同事在鳶烏賊樣品采集和生物學測定過程中給予了大力幫助，特致謝忱！